Simcenter SCADAS Recorder permite a una empresa de equipos agrícolas mejorar la durabilidad de sus productos

Resultados contradictorios

Kverneland Group Kerteminde AS (Kverneland Group) es una empresa internacional que desarrolla, produce y distribuye maquinaria y servicios agrícolas. Su principal foco en la innovación les permite ofrecer una amplia selección de productos de gran calidad. Entre ellos se encuentran sembradoras, equipos de forraje, distribución, pulverización y soluciones electrónicas para tractores agrícolas.

Kverneland Group, fundada en 1879 y con sede en Noruega, tiene fábricas en Noruega, Dinamarca, Alemania, Francia, Países Bajos, Italia, Rusia y China. Asimismo, posee su propia empresa de venta en 19 países y exporta a otros 60.

Una de las características clave de sus equipos es la durabilidad. Kverneland Group se ha interesado en reforzar este elemento en cada una de sus implementaciones. El desafío de sus ingenieros es diseñar máquinas duraderas, de manera que su vida útil cumpla con las expectativas de los clientes. Estas se utilizan en condiciones y escenarios que varían de un mercado a otro. Los usuarios trabajan con máquinas de distintos grados de rugosidad, por lo que los ingenieros de Kverneland Group creían que sus procesos de ensayo de durabilidad llevaban a diseños sobreprobados. Esto significaba que los resultados no indicaban la verdadera durabilidad de los productos.

Para resolver este problema, adoptaron un sistema que se componía del hardware Simcenter SCADAS™ Recorder y del software Simcenter™ Testxpress y Simcenter™ Tecware de Siemens Digital Industries Software. De esta manera, los ingenieros validarían los diferentes escenarios de carga y diseñarían pruebas realistas. Simcenter SCADAS Recorder y Simcenter Testxpress se emplean de manera conjunta para recopilar datos de carga dinámica durante los ensayos en campo y en laboratorio. Simcenter Tecware se utiliza para optimizar los procesos de consolidación de esas cargas y de análisis de las características de durabilidad.

Demanda local

Las máquinas normalmente deben soportar grandes cargas, por lo que estas deben medirse con precisión. Por ejemplo, por cada corte, entre 50 y 60 kilogramos de césped pasan por el cortacésped. De dos a tres toneladas pueden pasar por la máquina al minuto. Las limitaciones locales agravan la necesidad de más pruebas. Por lo tanto, Kverneland Group está utilizando los productos de test de Siemens Digital Industries Software para recopilar más datos y así determinar el número de posibles perfiles de carga.

Para ilustrar la naturaleza del problema, tenga en cuenta lo siguiente: los cultivos son más pesados en Irlanda que en Bélgica, Países Bajos y Luxemburgo. El trébol es más denso que el césped. Algunos países asiáticos cultivan híbridos del pasto sudán, un tipo de cultivo muy espeso, casi como el bambú. Los agricultores del Benelux cultivan varias veces al año. Los americanos solo una vez. Kverneland Group exporta a Estados Unidos, Francia, Reino Unido, Alemania, España, Italia, Japón y Corea, por lo que sus equipos deben funcionar de manera efectiva bajo todo tipo de condiciones.

La experiencia muestra que la conducción en carretera provoca más daños. Los tractores modernos son más cómodos y menos sensibles al ruido y a la vibración. Por lo tanto, los agricultores tienden a conducir a una velocidad excesiva en carreteras irregulares, exponiendo esas máquinas a condiciones graves.

Los nuevos diseños se ven influidos por las tendencias económicas. Con el aumento del precio del combustible, la maquinaria debe ser lo más ligera y eficiente posible para reducir el consumo de carburante. Tanto su peso como su tamaño deben optimizarse.

Es esencial que Kverneland Group comprenda mejor las cargas de la vida útil que sus equipos agrícolas soportarán para funcionar con la ingeniería de durabilidad. Por lo tanto, los equipos de test determinan las cargas dinámicas a través de ensayos físicos en el campo, la carretera y el laboratorio.

Más pruebas

Al utilizar Simcenter SCADAS Recorder, Kverneland Group ha recibido más información detallada sobre los perfiles de carga. Gracias a estos productos, el conocimiento de la empresa sobre este aspecto aumenta. Ello le permite reproducir, de forma más realista, las condiciones de carga y los ensayos de acuerdo a la mayoría de esas condiciones.

Anteriormente, Kverneland Group utilizaba ensayos manuales con cinco o seis puntos de referencia (normalmente, extensómetros). Ahora, esos sensores se colocan en un máximo de 30 puntos de medida, lo que supone una mayor precisión en los resultados. Por lo tanto, Kverneland Group puede realizar:

• Medidas prácticas de cómo el equipo reaccionará al trabajo en el campo

• Medidas prácticas de cómo el equipo reaccionará al transporte en carretera

• Medidas prácticas de cómo el equipo reaccionará a los baches

• Una evaluación de resultados, determinando el grado de esfuerzo de los equipos

• Un análisis para conocer cuáles son los sensores más importantes

• Un control sobre los valores utilizados para tests más rápidos

Información mejorada

Kverneland Group está muy satisfecha con la adquisición de datos de Simcenter Testxpress. Ha registrado datos de tiempo en el campo con el sensor GPS integrado en Simcenter SCADAS Recorder. Así, los ingenieros pueden adquirir datos de carga de varios sensores, incluyendo los de esfuerzo, presión, flujo, posición y aceleración. Son capaces de visualizar eventos en el mapa con Simcenter Tecware, en la funcionalidad de Google Earth.

«Nuestros ingenieros están contentos con la información que recopilan», comenta Jan Vestergaard Madsen, jefe del departamento de diseño de Kverneland Group. «Con el tiempo, esta mejora ayudará a definir los perfiles estándar para reproducir ensayos realistas en el laboratorio.»

Henrik Christensen Aarenstrup, ingeniero de proyecto en Kverneland Group, añade «es relativamente sencillo verificar los valores y buscar datos que ya se han medido. «Los ingenieros obtienen una visión completa de los datos de la manera más sencilla.»

Han comprobado que las soluciones de test de Siemens Digital Industries Software permiten obtener mejores datos de manera más rápida, perfeccionando su conocimiento acerca de las cargas.

Pueden medirlas de forma más precisa en diversas condiciones, como cuando se corta con una parte de la máquina doblada o suspendida sin equilibrio. También pueden medir directamente las cargas para utilizarlas en cálculos, y utilizar esos extensómetros y sensores de esfuerzo, aceleración, posición, presión y temperatura para controlar el efecto en varios factores.

Los ingenieros de la empresa ya han probado las medidas de presión, flujo y temperatura para aplicaciones hidráulicas y están muy contentos con los resultados y la facilidad de uso. Tienen muchas expectativas en cuanto a la información adicional del sensor, como las medidas del plegado hidráulico o desplegado de la máquina, que proporcionará más detalles sobre las fuerzas hidráulicas en la maquinaria. Por último, quieren utilizar esos datos de carga para el análisis de la resistencia a la fatiga a través del análisis de elementos finitos (FEA).

Buscando una mejora continua

Mientras tanto, los ingenieros siguen trabajando para mejorar el proceso de ingeniería de la durabilidad de Kverneland Group. Quieren añadir requisitos para el par de torsión y la potencia y ofrecer más información sobre el historial de cargas. Los datos recopilados también se utilizarán para el modelado de elementos finitos (FEM) y para predecir la resistencia a la fatiga con la regla de Palmgren-Miner (para medir el daño acumulativo). Desde el punto de vista de la gestión de tiempo y costes, es poco práctico viajar por todo el mundo recopilando información sobre cada máquina. Por eso, los ingenieros de Kverneland Group utilizan Simcenter Tecware para seguir las pruebas verificadas o los procedimientos que se corresponden con el uso del cliente.